解释氧化磷酸化作用（见氧化磷酸化）机理的一种假说，1961年由英国生物化学家米切尔（P.Mitchell）提出。他认为电子传递链像一个质子泵，电子传递过程中所释放的能量，可促使质子由线粒体基质移位到线粒体内膜外膜间空间形成质子电化学梯度，即线粒体外侧的H 浓度大于内侧并蕴藏了能量。当电子传递被泵出的质子，在H 浓度梯度的驱动下，通过F₀F₁ATP酶中的特异的H 通道或“孔道”流动返回线粒体基质时，则由于H 流动返回所释放的自由能提供F₀F₁ATP酶催化ADP与Pi偶联生成ATP。此假说假设在电子传递驱动下，H 循环出、进线粒体，同时生成ATP，虽能解释氧化磷酸化过程的许多性质，但仍有许多问题未能完全阐明。